JPH08123182A - 現像剤ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潜像を記録粒子で現像するようにされた現像
剤ユニットを提供する。 【解決手段】 この現像剤ユニットは、ハウジング４４
と、記録粒子４７をハウジング４４内の循環経路で移動
させる移動体９２、１０２を含んでいる。更に、現像剤
ユニットは、循環経路に隣接して配置され、記録粒子と
一緒に移動体により循環する汚染物をトラップするファ
イバ状要素１５２を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真印刷用の
現像剤装置に関する。特に、本発明は、現像剤装置内の
汚染物を捕獲するトラップに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第５，２００，７８８号明細書
は、端部が開放されたチャンバに組み込まれたブラシオ
ーガー回収濾過アセンブリを開示している。ブラシオー
ガーは、トナーと分離スクリーンに沿ったゴミを移動す
るためにチャンバ内に回転自在に設けられたトナー回収
濾過装置である。ハウジング内には、回収されたトナー
を現像ハウジングに移動させるに連れて回転する搬送オ
ーガーも取り付けられている。

【０００３】米国特許第４，７５２，８０５号明細書
は、電子写真複写機や電子写真プリンタにおいて、クリ
ーニングユニットにより光導電性素子から取り除いた残
留現像剤粒子をリサイクルするための装置を開示してい
る。この装置は、クリーニングユニットに接続された第
１の管と、第１の管に接続され現像剤ユニットに導く第
２の管からなっている。第２の管は、現像剤ユニットに
沿って配置されている。残留粒子は、クリーニング装置
から第１の管を通って第２の管に移送される。第２の管
は、互いに所定距離が空けられた孔を備えている。残留
粒子は、これらの孔を通って落下し現像剤ユニット内に
蓄積されている現像剤材料と混合される。第２のオーガ
ーが、残留粒子を第１の管に移動させるために第２の管
内に設けられている。

【０００４】米国特許第４，５６１，７５９号明細書
は、複写機内の供給コンテナと協同してオペレータによ
り置かれる貯蔵コンテナからのトナーを充填して濾過す
るための装置を開示している。この装置は、貯蔵コンテ
ナを反転できるような断面を有する供給コンテナ用の円
筒状の充填開口を有している。この装置は、フィルタメ
ッシュにより供給コンテナから閉じられる充填開口の領
域内に配置されている。

【０００５】米国特許第４，３８９，９６８号明細書
は、画像担持部材から集められたトナーの経路内に配置
されたメッシュを備えたトナー再生装置を開示してい
る。この装置は、集められたトナーに、集められたトナ
ーをメッシュに沿って移動させる力をメッシュを通して
分け与える。異物と固化したトナーを含むメッシュ上に
集められたトナーは解きほぐされ、固化したトナーは微
細な粒子に分割される。異物は、集められたトナーの上
に浮き上がり、メッシュを通過するのが防止される。

【０００６】米国特許第４，３８９，９６８号明細書
は、電子写真複写装置用のトナー運搬装置を開示してい
る。この装置は、第１の開口を通してチャンバにトナー
を搬送するための運搬装置を含んでいる。チャンバ内の
トナーは、第２の開口から運び出される。対向する先端
部が第２のチャンバ開口を除いてチャンバの内部壁に接
触したままとなるように、回転する弾性板がチャンバ内
の一端に取り付けられている。

【０００７】米国特許第４，３１９，８３２号明細書
は、管状ハウジング内に配置され、光導電性ドラムから
除去された使用可能なトナー粒子に帯電した極性とは反
対の電位が印加された円筒状の電極を開示している。フ
ァーブラシは、トナーと異物をドラムから除去し、トナ
ーと異物を、ハウジングとシリンダとの間に形成される
通路を通って搬送する空気流を形成するように機能す
る。異物は、遠心力により異物チャンバに運び込まれる
一方、トナーは空気流と同じ方向に回転するシリンダに
付着する。トナーは、そこからトナーがシリンダから剥
ぎ取られて除去されてリサイクルされるシリンダに隣接
してトナー回復チャンバ内に伸延するブレードを通過す
る。

【０００８】米国特許第４，０５４，３８１号は、電子
写真複写装置のクリーニングステーションにおいて使用
されるようにされたトナーフィルタ構造を開示してい
る。異物及び他の汚染物は、使い捨てコンテナ或いは再
使用コンテナに集められる前に、或いは、現像ステーシ
ョンに戻される前に、残留トナーから除去される。この
フィルタ構造は、除去されたトナーが通って入る入力開
口と濾過されたトナーが出て行く出力開口とを有するを
有するハウジングを含んでいる。このハウジングは、ハ
ウジング内の中心に位置した軸の回りを回転するように
取り付けられた螺旋ブラシと、その軸に対して同軸的に
位置した固定の開口メッシュを含んでいる。ブラシの回
転により、トナーはスクリーンを通してフィルタハウジ
ングの出口に移される。

【０００９】１９９４年１月１２日に出願された同じく
継続中の米国特許出願第０８／１８１，１４６号は、現
像剤ユニット内の記録粒子を搬送するコンベヤを開示し
ている。このコンベヤは、導管と、導管内に回転自在に
取り付けられた細長い部材を含んでいる。この細長い部
材は、少なくとも部分的に螺旋状のパターンから外側に
伸延し導管に近接して適合する複数の順応性のある要素
を含んでいる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、潜像を
記録粒子で現像するようにされた現像剤ユニットが提供
される。この現像剤ユニットは、ハウジングと、記録粒
子をハウジング内の循環経路で移動させる移動体を含ん
でいる。更に、現像剤ユニットは、循環経路に隣接して
配置され、記録粒子と一緒に移動体により循環する汚染
物をトラップするファイバ状要素を含んでいる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図３を参照すると、潜像の現像の
際に消費されるトナーと置換する少なくともトナー５０
の一定量を与えるために、現像システム３８は、少なく
ともトナー５０を含む補給物７６の交換可能な供給源を
格納するためのカートリッジを含んでいる。補給物７６
は、図３に示すように、疲弊して破損した粒状キャリア
４８と置換するために、トナー粒子５０と同様に粒状キ
ャリア４８を含んでもよい。しかしながら、本発明は、
トナーのみを含む補給物により実施できることも理解さ
されるべきである。コピー当たり或いは時間当たりで見
た、トナーの典型的な使用量は粒状キャリアの典型的な
使用量よりも（重量で見て）多いので、カートリッジ内
のキャリアに対するトナーの比は、ハウジング内のキャ
リアに対するトナーの比よりも大きい。トナーと同様に
キャリア粒子を含む補給物を使用することは、ここに参
考として組み入れられたフォルキン他に与えられた米国
特許第４，６１４，１６５号明細書に開示されている。
カートリッジ８０は、任意の適当な耐久性のある材料で
作ることができる交換可能な項目であり、下方を向いた
開口を備えて垂直に方向付けることができ、これにより
重力で空にすることができる。しかしながら、空間の制
限が問題となるところでは、カートリッジ８０は、カー
トリッジ８０から現像剤材料を抽出することができる装
置（図示せず）を含むことができる。トナーカートリッ
ジ８０の中の粒子は、図３に示されるように、トナー溜
め或いは現像剤溜め８２に進む。溜め８２は、理想的に
は現像ハウジング４４の上方に位置し、これにより、先
に述べられたように、重力が補給物７６を溜め８２から
供給するが、トナーカートリッジ８０、溜め８２、及び
現像ハウジング４４に対する空間が制限されている場合
には、溜め８２は現像ハウジング４４の上方に配置しな
くてもよい。

【００１２】ここで図１を参照すると、本発明によれ
ば、フィラメントファイバトラップ７８が、現像システ
ム３８の一部として示されている。フィラメントファイ
バトラップ７８、トナー或いは現像剤を使用する現像シ
ステムに適合させることができることが理解されるべき
である。図１に示される現像システム３８は、トナーカ
ートリッジ８０から潜像１０（図３参照）へトナーを与
える典型的な現像システムを表している。

【００１３】コピー装置は、現像処理において使用され
なかったトナーを現像装置３８で使用するためにリサイ
クルすることができるクリーニングステーションＦ（図
３参照）の一部としてクリーニングシステム（図示せ
ず）を含んでもよいことも理解されるべきである。クリ
ーニングシステムにより供給されたトナーは、フィラメ
ントファイバ現像剤トラップ７８により同様に濾過でき
ることも理解されるべきである。

【００１４】再度図１を参照すると、現像システム３８
は、現像システム３８の残りの部分を支持する現像剤ハ
ウジング４４を含んでいる。溜め８２は、現像剤ハウジ
ング４４の第１の端部８３の上方で近傍に位置してい
る。溜め８２は、補給物７６をトナーカートリッジ８０
（図３参照）から受け取り、補給物の供給源を格納し、
後で現像剤ハウジング４４に配送する。現像剤ハウジン
グ４４は、トナー或いは現像剤カートリッジ８０も支持
する。トナーカートリッジ８０は、望ましくは円筒形の
カートリッジであり、その内部に螺旋リム８４が形成さ
れている。しかしながら、カートリッジ８０は、同様に
垂直に位置して、これにより、重力を使用して補給物を
現像剤ハウジング４４の方向に押しやることができるこ
とが理解されるべきである。カートリッジ８０は、モー
タ（図示せず）により支持体（図示せず）の回りを回転
する。

【００１５】溜め８２は、広い上部８６と狭い底部８８
を有するＶ字状の断面を有している（図３参照）。

【００１６】ここで図１を参照すると、本発明によれ
ば、ミキサ９０が現像剤ハウジング４４内で現像剤材料
４７を循環するために使用される。ミキサ９０は、溜め
８２から現像剤ハウジング４４に入った補給物７６を現
像剤材料４７と混合するように作用して、確実に現像剤
４７内の粒状キャリア４８が補給物７６内のトナー粒子
５０と混合されるようにする。ミキサ９０は、右回り或
いは左回りの螺旋部分を有する、或いは、現像剤を右及
び左に押しつけるための反対向きにされたパドルを有す
る攪拌機のような任意の適当な形態とすることができ
る。

【００１７】別法として、図１のように、ミキサ９０
は、第１の混合オーガー９２を含んでいる。第１の混合
オーガー９２は、軸の形態をした中央に位置したボディ
９４を有しており、そこから螺旋状に軸に沿って伸延す
るウェブ９６が延びている。螺旋状に伸延するウェブ９
６は、現像剤材料４７を第１の方向１００に押しやる第
１の第１の方向を有している。第１のオーガー９２から
間隔を空けて平行に第２の混合オーガー１０２があり、
これは第２のオーガー１０２のウェブ１０４が、第１の
方向９８とは反対の第２の方向を有していることを除い
て第１のオーガー９２と同様な構造を有し、現像剤材料
４７を、第１の方向とは反対の第２の方向１１０に第２
のオーガー１０２の回りに押しやる。望ましくは、図１
に示されるように、第１のオーガー９２はトナー溜め８
２に伸延し、溜め８２から補給物７６を引き出す。

【００１８】再度図１を参照すると、混合オーガー９２
及び１０２は、電気モータのような任意の適当な動力源
により動力を与えることができる。たとえば、第１のオ
ーガー９２は、オーガー９２のボディ９４においてモー
タに直結するか、或いは、図１に示すように第１のオー
ガー９２の適切な回転速度を得るために第１のオーガー
９２と第１のオーガーモータ１２０の間に位置する第１
のギヤ１２２を含むことができる。第２のオーガー１０
２は、中間軸及びギヤを介して第１のモータ１２０によ
り動力を与えることができ、或いは、図１に示されるよ
うに、第２のオーガー１０２は、第２のオーガー１０２
の適切な回転速度を得るために第２のオーガー１０２と
第２のオーガーモータ１２６の間に位置する第２のギヤ
１２４を含むことができる。

【００１９】混合オーガー９２及び１０２は、中空の現
像剤ハウジングの中に配置することができるが、望まし
くは、ハウジング４４内で現像剤の混合性能を改善する
ために、ハウジングは、それぞれ、第１及び第２の混合
オーガー９２及び１０２について、それぞれ、第１及び
第２の混合チャネル１３２及び１３４を提供するため
に、それぞれ、第１及び第２の混合オーガー９２及び１
０２の間に配置された壁１３０を含んでいる。第１の混
合オーガー９２の出口端１３６に近い第１のチャネル１
３２から、第２の混合オーガー１０２の入口端１３８に
近い第２のチャネル１３４に現像剤４７を移送出来るよ
うに、第１の開口すなわちポート１４０が壁１３０の中
に配置されている。同様に、第２の混合オーガー１０２
の出口端１４２に近い第２のチャネル１３４から、第１
の混合オーガー９２の入口端１４４に近い第１のチャネ
ル１３２に現像剤４７を移送出来るように、第２の開口
すなわちポート１４６が壁１３０の中に配置されてい
る。

【００２０】補給材料７６は、第１の混合オーガー９２
の入口端の近くの溜め８２から現像剤ハウジングに入
り、ハウジング４４内に既に有る現像剤材料４７と混合
される。現像剤材料４７は、第１のオーガー９２により
第１のチャネル１３２に沿って第１の混合オーガー９２
の出口端１３６に移動される。出口端１３６において、
現像剤材料４７は、第１のポート１４０を通過し、第２
の混合オーガー１０２の入口端１３８の近くの第２のチ
ャネル１３４に入る。現像剤材料４７は、第２のオーガ
ー１０２により第２のチャネル１３４に沿って第２の混
合オーガー１０２の出口端１４２に移動され、これによ
り現像剤材料４７が循環する。典型的には紙或いは布の
ファイバの形態をしている汚染物１４８は、ミキサ９０
内の現像剤材料４７と混合され、同様にミキサ９０を通
して流れる。

【００２１】再度図１を参照すると、フィラメントファ
イバトラップ７８は、現像剤ハウジング４４内に配置さ
れている。トラップ７８は、ファイバ１４８をトラップ
するのに十分な任意の適当な形態とすることができる。
望ましくは、トラップ７８は、そこからフィラメント１
５２が伸延するボディ１５０を含んでいる。フィラメン
ト１５２は、現像剤材料４７がミキサ９０を通って循環
するに連れて、現像剤材料４７内のファイバ１４８を捕
獲してトラップするように作用する。ボディ１５０は、
金属、たとえば、鋼のような任意の適当な材料から作る
ことができる。フィラメント１５２は、任意の適当な材
料から作ることができ、柔軟性或いは剛性とすることが
できる。フィラメント１５２は、溶融せず、現像剤材料
４７と相互作用せず、チャネル１３２及び１３４と接触
することにより生じる磨耗に耐えることができる、ナイ
ロン（Ｎｙｌｏｎ）（ＤｕＰｏｎｔ（ＵＫ）Ｌｔｄ．の
登録商標）、ポリエチレン、ポリプロプレン、或いは、
プラスチックのような任意の可撓性材料で作ることがで
きる。

【００２２】フィラメント１５２は、ボディ１５０への
接着のような任意の適当な方法でボディ１５０へ固定す
ることができるが、望ましくは、ボディは可撓性を有
し、図２に示すように、螺旋状に捩じられ、間にフィラ
メント１５２が挟まれた一対のワイヤ１５３からなって
いる。

【００２３】しかしながら、フィラメント１５２は剛性
であり、溶融せず、現像剤材料４７と相互作用せず、鋼
のようなチャネル１３２及び１３４と接触することによ
り生じる磨耗に耐えることができる材料から作ることが
望ましい。

【００２４】トラップは、市場で入手可能なブラシとす
るのが望ましい。

【００２５】ここで図２を参照すると、ファイバ１４８
は、典型的には現像剤材料４７よりも密度が低いので、
ファイバ１４８の大部分は、現像剤ハウジング４４内の
現像剤材料４７の表面に浮く。トラップ７８は、望まし
くは表面１５４の上方に少なくとも部分的に伸延して位
置し、ファイバ１４８をより効率的にトラップする。望
ましくは、フィラメント１５２は、表面１５４からトラ
ップ７８の高さＨの約２５％下方の深さＤに伸延してい
る。トラップ７８の相対寸法は厳密ではないが、オーガ
ー９２及び１０２の直径Ｄ’の約半分の直径Ｄのときに
トラップが有効であることが判っている。

【００２６】再度図１を参照すると、現像剤材料はポー
ト１４０及び１４６を通って循環するので、ポート１４
０及び１４６は、トラップ７８に対して特に有効な位置
を提供する。

【００２７】再度図２を参照すると、ミキサ９０を通っ
て十分な現像剤材料４７が移送されるように、チャネル
１３２及び１３４は、少なくともチャネル１３２及び１
３４の底部において、アーチ状の断面を有している。チ
ャネル１３２及び１３４の底部は、オーガー９２及び１
０２の直径Ｄ’よりも僅かに大きな直径Ｄ’’により規
定されている。

【００２８】本発明は、単一のトラップ７８で実施され
ているが、望ましくは、複数のトラップがミキサ９０内
に配置される。たとえば、図１を参照すると、現像剤シ
ステム３８は、第１のポート１４０及び第２のポート１
４６の中にそれぞれ配置された第１のポートトラップ１
６０及び第２のポートトラップ１６２を含んでいる。

【００２９】トラップ７８は、任意の効率的な形状を有
することができるが、第１のポートトラップ１６０及び
第２のポートトラップ１６２の形状は、望ましくは、第
１の端部の直径Ｄ１が第２の端部の直径Ｄ２の約半分の
大きさを有する略円錐台である。

【００３０】小さい側の第１の端部１６４はハウジング
４４の内側に向かって位置しており、大きな側の第２の
端部１６６はハウジング４４の外側に向かって位置して
いる。

【００３１】ポート１４０及び１４６内のそれぞれのト
ラップ１６０及び１６２に加えて、現像剤システムは、
追加のトラップを含むことが望ましい。現像剤の僅かな
流れが生じるミキサ９０の中及び周囲の領域は、追加の
トラップにとって特に好適な位置である。たとえば、図
１〜図２を参照すると、第１のポート内部トラップ１７
０は、現像剤材料の流れが最小である、第１のポート１
４０の近くに壁１３０に隣接してポート１４０から内側
に向いて配置されている。第２のポート内部トラップ１
７２は、同様に現像剤材料の流れが最小である、第２の
ポート１４６の近くに壁１３０に隣接してポート１４６
から内側に向いて配置されている。第１のポート外部ト
ラップ１７４は、ミキサ９０を移送ローラ１８０から分
離する第２の壁１７６の近くに配置されている。第１の
ポート外部トラップ１７４は、ポート１４０の比較的近
くでそこから内側の位置で、また、現像剤材料の流れが
最小である位置に配置されている。第２のポート外部ト
ラップ１８２は、第２のポート１４６の比較的近くで第
２の壁１７６に隣接して配置され、同様に、現像剤材料
の流れが最小であるポート１４６と整列している。

【００３２】トラップ７８は、任意の適当な手段により
現像剤ステーションＣ内に固定することができる。たと
えば、トラップ７８は、ハウジング４４に接着して、現
像剤ハウジングの上半部（図示せず）と現像剤ハウジン
グの下半部（図示せず）との間に固定することができ、
或いは、図１に示されるように、ハウジング４４から伸
延するタブ１８４にスナップ止めすることができる。

【００３３】オーガー９２及び１０２は、ウェブ９６に
代えて螺旋状の柔軟性の毛で構成することができること
が理解されるべきである。オーガーが柔軟性の毛で作ら
れる場合には、チャネルは、オーガーに近接して適合
し、或いは、それと僅かに干渉することができる。

【００３４】ファイバ１４８がミキサ９０を通って循環
するに連れて、トラップ７８はファイバを捕獲するよう
に作用する。またトラップ７８と、特に第１のポートト
ラップ１６０及び第２のポートトラップ１６２は、溜め
８２内及び現像剤ハウジング４４内で塊を粉々にするよ
うに作用する。

【００３５】また、フィラメントファイバトラップ７８
は、廃物トナーを濾過するための、或いは、製造中にト
ナー或いは補給物を濾過するために使用される廃物トナ
ーシステムのように、装置のどこにでも配置することが
できることが理解されるべきである。

【００３６】

【発明の効果】フィラメントファイバブラシを使用する
ことにより、画質及び装置の信頼性に悪影響を与える布
のファイバ及び紙のファイバを効率的に除去することが
できる。

【００３７】フィラメントファイバブラシを使用するこ
とにより、現像剤ハウジングに入ってトナーの混合に悪
影響を与える現像剤材料の大きな塊を粉々にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるフィラメントファイバトラップ
を含む部分的に断面で示した現像ハウジングの立面図で
ある。

【図２】 図１の２−２部分を通る部分断面図である。

【図３】 本発明の現像装置のフィラメントファイバト
ラップを組み込んだ例示的な電子写真印刷装置の概略立
面図である。

【符号の説明】

３８ 現像システム、４４ 現像ハウジング、４７ 現
像剤材料、４８ 粒状キャリア、５０ トナー、７６
補給物、７８ フィラメントファイバトラップ、８０
カートリッジ、８２ 溜め、８３ 第１の端部、８４
螺旋リム、８６上部、８８ 底部、９０ ミキサ、９２
第１の混合オーガー、９４ ボディ、９６ ウェブ、
９８ 第１の方向、１００ 第１の方向、１０２ 第２
の混合オーガー、１０４ ウェブ、１１０ 第２の方
向、１２０ 第１のオーガーモータ、１２２ 第１のギ
ヤ、１２４ 第２のギヤ、１３０ 壁、１３２ 第１の
混合チャネル、１３４ 第２の混合チャネル、１３６
出口端、１３８ 入口端、１４０ ポート、１４２ 出
口端、１４４ 入口端、１４６ ポート、１４８ 汚染
物（ファイバ）、１５０ ボディ、１５２ フィラメン
ト、１５３ ワイヤ、１５４ 表面、１６０ 第１のポ
ートトラップ、１６２ 第２のポートトラップ、１６４
第１の端部、１６６ 第２の端部、１７０ 第１のポ
ート内部トラップ、１７２ 第２のポート内部トラッ
プ、１７４ 第１のポート外部トラップ、１７６ 第２
の壁、１８０ 移送ローラ、１８２ 第２のポート外部
トラップ、１８４ タブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、 前記ハウジング内の循環経路内の記録粒子を移動させる
   手段と、 循環経路に隣接して配置され前記移動させる手段により
   記録粒子と一緒に循環される汚染物をトラップするファ
   イバ状要素とからなる潜像を記録粒子で現像するように
   された現像剤ユニット。